DE10125612A1

DE10125612A1 - Electrical machine has flattening achieved at one or more edges of stator by reducing cooling channels at this position; cooling channels are arranged inside stator

Info

Publication number: DE10125612A1
Application number: DE2001125612
Authority: DE
Inventors: Erich Auernhammer; Juergen Hofmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2002-12-19

Abstract

The device has a stator (38) with cooling channels (10,12) and a rotor. Flattening (4) is achieved at one or more edges of the stator by reducing the cooling channels at this position. The cooling channels are arranged inside the stator. The cooling channels are groove-shaped and arranged on the side of the stator so as to be coverable.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Maschine mit einem Ständer mit Kühlkanälen und einem Läufer.The invention relates to an electrical machine a stand with cooling channels and a rotor.

Elektrische Maschinen weisen zur Kühlung des Ständers Kühlka näle auf. Mit Hilfe eines Kühlmediums wird Wärme über Kühlka näle abgeführt.Electrical machines have cooling ka to cool the stand channels on. With the help of a cooling medium, heat is transferred to Kühlka channels dissipated.

Aus der US 5,747,900 ist eine elektrische Maschine mit Kühl kanälen im Ständer und einem Läufer bekannt. Innerhalb des Ständers sind die Kühlkanäle symmetrisch angeordnet. Die Au ßenmaße des zur Rotationsachse der elektrischen Maschine rechtwinkligen Querschnitts des Ständers sind durch die vier Flanken des Ständers gegeben. Die Maße der Flanken sind gleich und beeinflussen wesentlich das Höhenmaß, dass Brei tenmaß und das Achsmaß der elektrischen Maschine.From US 5,747,900 is an electrical machine with cooling channels in the stand and a runner known. Within the The cooling channels are arranged symmetrically. The Au External dimensions of the axis of rotation of the electrical machine rectangular cross-section of the stand are through the four Flanks of the stand. The dimensions of the flanks are same and significantly affect the height that porridge dimension and the axial dimension of the electrical machine.

Nachteilig dabei ist, dass durch die symmetrische Anordnung der Kühlkanäle eine Reduktion des Höhenmaßes nur durch Ver kleinerung aller Kühlkanäle erzielbar ist. Bei einer zu er zielenden Verkleinerung der Achshöhe sind die gesamten Außen maße zu verkleinern.The disadvantage here is that the symmetrical arrangement of the cooling channels a reduction in height by Ver reduction of all cooling channels can be achieved. At one to him Aiming reduction in axle height are the entire exterior size down.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Ständer einer elektrischen Maschine der eingangs genannten Art derart aus zubilden, dass bei gleichbleibender flussleitender Fläche die Reduktion der Achshöhe ermöglicht ist.The invention has for its object a stand electrical machine of the type mentioned in the beginning to make sure that with a constant flow-guiding surface the Reduction of the axle height is made possible.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Maschine der ein gangs genannten Art dadurch gelöst, dass an mindestens einer Flanke des Ständers durch zumindest eine radiale Verkleine rung der dortigen Kühlkanäle eine Abflachung vorgesehen ist. This task is accomplished by an electrical machine gangs mentioned solved in that at least one Flank of the stand by at least one radial reduction flattening of the cooling channels there is provided.

Eine Abflachung einer Flanke des Ständers zeigt sich durch einen geringeren Abstand der Flanke zur Rotationsachse des Läufers der elektrischen Maschine im Verhältnis zum Abstand zumindest einer anderen Flanke. Ein wesentliches Merkmal e lektrischer Maschinen ist deren Abmessung. Dabei ist neben der Tiefe in Achsrichtung auch die Breite und Höhe der elekt rischen Maschine von Bedeutung. In Anwendungsfällen, bei de nen der Einbauraum einer elektrischen Maschine beschränkt ist, sind deren Abmessungen zu minimieren. Sind für eine e lektrische Maschine Abmessungen nur in einer Raumrichtung vorgegeben und beeinflusst diese Abmessung die Höhe und/oder die Breite der elektrischen Maschine so ist zumindest eines dieser Maße zu reduzieren.A flattening of a flank of the stand is evident a smaller distance from the flank to the axis of rotation of the Runner of the electrical machine in relation to the distance at least one other flank. An essential feature e electrical machines is their dimensions. It is next to the depth in the axial direction also the width and height of the elect machine of importance. In applications, at de the installation space of an electrical machine is limited dimensions should be minimized. Are for an e Electrical machine dimensions in one direction only predefined and this dimension affects the height and / or the width of the electrical machine is at least one to reduce these dimensions.

Ein weiteres eine elektrische Maschine kennzeichnendes Maß ist deren Achshöhe. Die Achshöhe einer elektrischen Maschine ist ein Maß zur Auslegung einer elektrischen Maschine. Dieses Maß der Achshöhe gibt einen Abstand von der Rotationsachse zum Befestigungspunkt bzw. zur Ebene der Befestigung einer elektrischen Maschine an, wobei hierbei zusätzliche Mittel zur Befestigung in der Berechnung des Abstandes mit einzube ziehen sind.Another dimension that characterizes an electrical machine is their shaft height. The axis height of an electrical machine is a measure for the design of an electrical machine. This The dimension of the axis height gives a distance from the axis of rotation to the attachment point or to the level of attachment of a electrical machine, with additional funds to be included in the calculation of the distance are pulling.

Die Bauhöhe bzw. auch die Baubreite einer elektrischen Ma schine sind unter anderem abhängig von den Außenmaßen des Ständers. Der Ständer bzw. das diesen kennzeichnende Ständer blechpaket weist radial zur Rotationsachse des Läufers Flan ken auf. Eine Flanke ist eine Struktur, welche Elemente einer Fläche oder Ebene aufweist bzw. diesen nahe kommt. Ist das Ständerblechpaket rund ausgeführt, so sind die Flanken tan gentiale Ebene und deren Abstand von der Rotationsachse der äußere Radius des Ständers. Der zweifache Radius des Ständers ergibt das Außenmaß. Ist ein Ständer rechteckartig ausge führt, so weist dieser zumindest vier Hauptflanken auf, durch welche die Außenmaße des Ständers bestimmt sind. Im Gegensatz dazu ergeben sich Eckmaße einer eckigen Form eines Ständers aus diagonalen Abständen von Ecken. The overall height or the overall width of an electrical Ma machines depend, among other things, on the external dimensions of the Stand. The stand or the stand that characterizes it The laminated core points radially to the axis of rotation of the rotor Flan on. A flank is a structure, which elements of a Has area or level or comes close to it. Is this Stator core package made round, so the flanks are tan potential plane and its distance from the axis of rotation of the outer radius of the stand. Twice the radius of the stand gives the outer dimension. Is a stand rectangular performs, it has at least four main edges which are the external dimensions of the stand. In contrast this results in corner dimensions of an angular shape of a stand from diagonal distances from corners.

Durch Verkleinerung des Abstandes zwischen Rotationsachse und zumindest einer Flanke des Ständers ergibt sich eine Verände rung der Außenmaße. Zur Verkleinerung des Abstandes ist der Ständer abzuflachen. Da der Bereich des Ständers, welcher den Fluss führt, vorteilhafter Weise nicht verkleinert wird und für eine Verkleinerung auch der Bereich von Ständernuten vor zugsweise unbeeinflusst bleibt ist alleine der Bereich des Ständers veränderbar, welcher Kühlkanäle aufweisen kann. Zur Abflachung einer Flanke sind zumindest diejenigen Kühlkanäle des Ständers zu verkleinern, welche im Bereich der Flanke mit der vorzunehmenden Abflachung liegen. Kühlkanäle sind auch deswegen von einer Abflachung beeinflusst die für eine opti male Kühlung Kühlkanäle im gesamten Umfang des Ständers ver teilt sind. Zumindest an der Flankenseite mit der Abflachung ist der Abstand zur Rotationsachse reduziert.By reducing the distance between the axis of rotation and At least one flank of the stand results in a change outer dimensions. To reduce the distance is the Flatten stand. Since the area of the stand that the Flow leads, is advantageously not reduced and the area of upright slots is also available for a reduction the area of the. remains unaffected Stands changeable, which can have cooling channels. to Flattening a flank is at least those cooling channels to reduce the size of the stand, which is in the area of the flank the flat to be flattened. Cooling channels are also therefore influenced by a flattening that for an opti male cooling cooling channels ver are divided. At least on the flank side with the flattening the distance to the axis of rotation is reduced.

Waren vor der Verkleinerung die Kühlkanäle des Ständers sym metrisch ausgeführt, so entsteht durch die Kühlkanalverklei nerung auf zumindest einer Flankenseite eine Unsymmetrie. Ei ne Symmetrie der Kühlkanalanordnung innerhalb oder am Ständer ist beispielsweise so ausgeführt, dass bei einer Art virtuel len Rotation des Ständers um die Rotationsachse des Läufers um 90° Kühlkanäle wieder aufeinander zu liegen kommen und diese also um 90° rotationssymmetrisch angeordnet sind. Kenn zeichnet eine Flanke mit die Achshöhe einer elektrischen Ma schine so reduziert sich die Achshöhe bei Abflachung der je weiligen Flanke. Eine Reduzierung der Achshöhe ermöglicht den Einbau größerer Maschinen an Orten in Maschinen oder Produk tionsanlagen, wo dies bisher nicht oder nur erschwert möglich war. Auf diese Weise ergibt sich eine Platz- und somit auch Kosteneinsparung. Von einer Abflachung von zumindest einer Flanke des Ständers der elektrischen Maschine bleibt die flussschließende Fläche des Ständerblechpaketes unbeein flusst. Dies hat den Vorteil, dass die elektrischen Eigen schaften der elektrischen Maschine sich nicht verändern. Before cooling down, the cooling channels of the stand sym Metric design, this is caused by the cooling duct cladding an asymmetry on at least one flank side. egg ne symmetry of the cooling channel arrangement inside or on the stand is designed, for example, so that with a kind of virtual len rotation of the stator about the axis of rotation of the rotor come to rest on top of each other by 90 ° cooling channels and they are arranged rotationally symmetrical by 90 °. mark draws a flank with the axis height of an electrical measurement As a result, the axle height is reduced when flattening flank. A reduction in the axle height enables the Installation of larger machines at locations in machines or products tion systems where this was previously not possible or only possible with difficulty was. In this way there is a space and thus also Cost cutting. From a flattening of at least one The edge of the stand of the electrical machine remains the flow-closing surface of the stator core is not affected enced. This has the advantage of being electrical properties of the electrical machine do not change.

Abhängig vom Anfangszustand einer zu betrachtenden elektri schen Maschine kann einerseits von einer Verkleinerung der Kühlkanäle im Abflachbereich zumindest einer Flanke ausgegan gen werden, andererseits ist jedoch dazu gleichbedeutend eine Vergrößerung der Kühlkanäle anderer Flanken. Beide Maßnahmen erreichen den selben Endzustand und beschreiben nur einen un terschiedlich beschrittenen Weg dahin. Ist bei einer gegebe nen elektrischen Maschine die Kühlleistung zu erhöhen, so ge schieht dies beispielsweise durch Vergrößerung von Kühlkanä len. Vollzieht sich die Vergrößerung von Kühlkanälen nicht rotationssymmetrisch, sondern flankenspezifisch und wird zu mindest an einer Flanke eine Vergrößerung nicht durchgeführt so ergibt sich an zumindest dieser ein Bereich verkleinerter Kühlkanäle. Dies setzt voraus, dass eine Vergrößerung zumin dest eines Kühlkanals in einem Ausmaß erfolgt, welches eine Vergrößerung des Ständers mit dessen Maßen nach sich zieht. Gerade bei bereits stark mit Kühlkanälen durchzogenen Stän dern trifft dies zu.Depending on the initial state of an electri to be considered machine can reduce the size of the Cooling channels in the flat area of at least one flank on the other hand, however, this is synonymous with one Enlargement of the cooling channels on other flanks. Both measures reach the same final state and only describe one un different path followed. Is with a given electrical machine to increase the cooling capacity, so called this is done, for example, by enlarging the cooling channel len. The cooling ducts do not expand rotationally symmetrical, but flank-specific and becomes at least one enlargement was not carried out on one edge this results in an area of reduced size at least in this area Cooling channels. This assumes that there is an increase in least of a cooling channel takes place to an extent that a Enlargement of the stand with its dimensions. Especially with stands that are already heavily traversed with cooling channels this is true.

Bei einem gegebenen Ständer beschränken insbesondere dessen Stabilitätsanforderungen und die den magnetischen Fluss füh renden Bereiche die Größe und Form von Kühlkanälen. Die Ver kleinerung der Kühlkanäle kann bis zu deren Verschwinden füh ren. Durch die Vergrößerung von Kühlkanälen wird die Kühl leistung erhöht und die Auslastbarkeit und Leistungsdichte der elektrischen Maschine verbessert. Daraus ergeben sich Vorteile durch geringere Kosten, eine längere Lebensdauer, größeren Wartungsintervallen und anderen eine Maschine be schreibenden Parametern.For a given stand, especially limit it Stability requirements and the magnetic flux the size and shape of cooling channels. The Ver Smaller cooling channels can lead to their disappearance Ren. By enlarging cooling channels, the cooling performance increases and the capacity and power density of the electrical machine improved. This results in Advantages through lower costs, a longer service life, larger maintenance intervals and others be a machine writing parameters.

Kühlkanäle mit größerem Querschnitt bieten der Kühlluft einen geringeren Strömungswiderstand. Geringere Strömungswiderstän de, welche die Kühlluft zu überwinden hat ermöglichen den Einsatz leistungsärmerer und somit geräuschärmerer und preis günstigerer Lüfter. Insbesondere für den Fall dass durch grö ßere Kühlkanäle z. B. ein vierpoliger statt ein zweipoliger Fremdlüfter eingesetzt wird, was durch die kleineren Strömungswiderstände der größeren Kühlkanalquerschnitte begründ bar ist, ergeben sich die obig genannte Vorteile.Cooling ducts with a larger cross section offer a cooling air lower flow resistance. Lower flow resistance de, which has to overcome the cooling air enable the Use of less power and thus less noise and price cheaper fan. Especially in the event that Outer cooling channels z. B. a four-pole instead of a two-pole External fan is used, which is due to the smaller flow resistances the larger cooling duct cross sections cash, the advantages mentioned above result.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die elektrische Maschine Kühlkanäle innerhalb des Ständers auf.In a preferred embodiment, the electrical Machine cooling channels inside the stand.

Innerhalb des Ständers angeordnete Kühlkanäle haben den Vor teil, dass diese leicht zu fertigen sind. Dies trifft nicht nur für gesinterte oder gegossene Ständer zu, sondern auch für Ständer die als Ständerblechpaket ausführbar sind. Stän derbleche sind preisgünstig, schnell und einfach zu stanzen, wobei allerdings auch Aussparungen durch Bohrungen oder das Abtrennen und Ausschneiden von Metallstücken mit Hilfe von beispielsweise einem Laser möglich ist. Kanäle ergeben sich durch die aneinander Reihung der in ähnlicher Weise gestanz ten Ständerbleche. Die Kühlkanäle verlaufen längs der Rotati onsachse der elektrischen Maschine. Deren Abmessungen sind unter anderem begrenzt durch die Außenmaße des Ständers und durch den Bereich des Ständerbleches, welcher den flusslei tenden Bereich darstellt. Da zur Abgrenzung der Kühlkanäle zur Außenflanke des Ständers eine Mindestdicke des Bleches zu wählen ist, um eine Art Steg auszubilden, sind die Kühlkanäle in ihren Ausdehnungen und ihrem Querschnitt beschränkt.Cooling channels arranged inside the stand have the advantage partly that these are easy to manufacture. This is not the case only for sintered or cast stands too, but also for stands that can be designed as a stand plate package. staen derbleche are inexpensive, quick and easy to punch, but also recesses through holes or the Cutting and cutting metal pieces with the help of for example a laser is possible. Channels arise by lining up the punched in a similar way stand plates. The cooling channels run along the Rotati on axis of the electrical machine. Their dimensions are limited by the external dimensions of the stand and through the area of the stand plate, which area. Because to delimit the cooling channels a minimum thickness of the sheet to the outer flank of the stand is to choose a kind of web, are the cooling channels limited in their dimensions and cross-section.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die elektrische Maschine nutartige Kühlkanäle am Ständer auf. Die nutartigen Kühlkanäle längs der Rotationsachse der elektrischen Maschine sind abdeckbar, um geschlossene Kühlkanäle auszubilden. Nut artige Kühlkanäle an den Flanken des Ständers weisen keinen Abschluss durch den Ständer z. B. in Form von Ständerblechen, auf. Der Abschluss erfolgt durch eine zusätzliche Abdeckung am Ständer. Hieraus ergibt sich eine verhältnismäßig große Querschnittsfläche der nutartigen Kühlkanäle. Durch den er höhten Querschnitt vermindern sich die Strömungswiderstände und wie oben bereits beschrieben ist der Einsatz eines klei neren Lüfters vorsehbar. Nutartige Kühlkanäle befinden sich vorzugsweise an den Flanken, welche nur kleine oder keine Abflachungen aufweisen. Der Ständer einer elektrischen Maschine weist in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine Kombination aus Kühlkanälen innerhalb des Ständers und nutartigen Kühlka nälen auf. So sind Vorteile beider Ausprägungen von Kühlkanä len kombinierbar. Da die Achshöhe eine den Einbau einer e lektrischen Maschine kritische Größe darstellt und der Ab stand von der Rotationsachse zur äußeren Flanke bei Flanken mit einem nutartigen Kühlkanal größer ist so befindet sich vorzugsweise an der Flanke, welche die Achshöhe beeinflusst zumindest ein verkleinerter nutartiger Kühlkanal oder auch kein nutartiger Kühlkanal im Ständer. Diese Betrachtung be trifft auch Kühlkanäle im Ständer.In a preferred embodiment, the electrical Machine groove-like cooling channels on the stand. The groove-like Cooling channels along the axis of rotation of the electrical machine can be covered to form closed cooling channels. groove like cooling channels on the flanks of the stand have none Completion by the stand z. B. in the form of stand sheets, on. It is completed by an additional cover on the stand. This results in a relatively large one Cross-sectional area of the groove-like cooling channels. Through the he increased cross-section, the flow resistance decreases and as already described above, the use of a small other fans can be provided. Groove-like cooling channels are located preferably on the flanks, which have little or no flattening exhibit. The stand of an electrical machine has a combination in an advantageous embodiment from cooling channels inside the stand and groove-like cooling box nibble on. So are advantages of both types of cooling channels len combinable. Since the axle height is the installation of an e electrical machine represents critical size and the Ab stood from the axis of rotation to the outer flank at flanks is larger with a groove-like cooling channel preferably on the flank that affects the axle height at least a reduced groove-like cooling channel or no groove-like cooling channel in the stand. This consideration be also hits cooling channels in the stand.

Zur Verbesserung der Kühlung der elektrischen Maschine sind oberflächenvergrößernde Strukturen insbesondere bei Kühlkanä len vorsehbar. Oberflächenvergrößernde Strukturen leiten vor teilhafter Weise insbesondere dort Wärme verbessert ab, wo Querschnitte von Kühlkanälen zur Erzielung einer Abflachung verkleinert sind.To improve the cooling of the electrical machine are surface-enlarging structures, especially in cooling channels len predictable. Surface enlarging structures lead the way partially improves heat especially where Cross sections of cooling channels to achieve flattening are reduced.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Dabei zei gen:An embodiment of the invention is in the drawing shown and is explained in more detail below. Here zei gene:

Fig. 1 den Querschnitt des Stators einer elektrischen Maschine mit nutartigen Kühlkanälen, Fig. 1 shows the cross section of the stator of an electrical machine with a groove-like cooling passages,

Fig. 2 den Querschnitt eines Stators einer elektrischen Ma schine mit innerhalb des Stators liegenden Kühlkanälen und Fig. 2 shows the cross section of a stator of an electrical Ma machine with cooling channels located within the stator and

Fig. 3 oberflächenvergrößernde Strukturen bei Kühlkanälen. Fig. 3 surface-enlarging structures in cooling channels.

Die Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt den Querschnitt eines Stän ders 38 einer nicht näher dargestellten elektrischen Maschine mit einem Breiten-Außenmaß 2, welches durch eine linksseitige und eine rechtsseitige Flanke 30,32 des Ständers 38 vorgege ben ist und einem Höhenaußenmaß 4, welches durch die eine o bere und eine untere Flanke 34,36 des Ständers 38 vorgegeben ist. Innerhalb des Ständers 38, bei welchen es sich in der vorliegenden FIG beispielsweise um einen mit Ständerblechen 40 gebildeten handelt, wobei der Querschnitt auch als Auf sicht auf ein Ständerblech 40 zu verstehen ist, ist Raum für einen hier nicht dargestellten Läufer.The illustration in Fig. 1 shows the cross-section of a STAs DERS 38 an illustrated unspecified electric machine having a width Dimension 2, which by a left side and a right side edge 30, 32 PRE-the stator 38 ben and a Höhenaußenmaß 4, which by the one upper and one lower flank 34 , 36 of the stator 38 is predetermined. Within the stator 38 , which in the present FIG is, for example, one formed with stator plates 40 , the cross section also being understood as a view of a stator plate 40 , there is space for a runner, not shown here.

Das Ständerblech 40 weist Kühlkanäle 10 innerhalb des Stän ders 38 auf, welche zum Teil symmetrisch zur waagrechten Ach se 22 bzw. zur senkrechten Achse 20 angeordnet sind. Die Sym metrie trifft insbesondere auf diejenigen Kühlkanäle inner halb des Ständers 38 zu, welche sich im Bereich der Ecken des Ständerblechs 40 befinden. Symmetrien zeigen auch die Loch kreise 26. Einerseits sind diese beispielhaft als Kühlkanäle aber auch insbesondere als Kanäle anzusehen, in welchen sich ein Mittel zum Zusammenpressen der einzelnen Ständerbleche 40 befindet. Im Zentrum der Fig. 1 ist die Rotationsachse 28 ei nes sich im Ständer 38 rotierenden Läufers dargestellt. Im durch den Innendurchmesser 16 gegebenen Raum ist ein Läufer aufzunehmen. Für Ständerwicklungen sind Ständernuten 18 rota torisch um die Rotationsachse angeordnet. Im Anschluss an die Ständernuten 18 befindet sich der flussleitende Ring 24, der den magnetische Fluss führt. Dieser flussleitende Ring 24 ist weder durch Ständernuten 18 noch durch Kühlkanäle innerhalb des Ständers 38 in seiner Symmetrie um die Rotationsachse 28 beschränkt.The stator plate 40 has cooling channels 10 within the stan ders 38 , which are arranged partly symmetrically to the horizontal axis 22 and to the vertical axis 20 . The symmetry applies in particular to those cooling channels within half of the stator 38 , which are located in the region of the corners of the stator plate 40 . The hole circles 26 also show symmetries. On the one hand, these are to be regarded as cooling ducts, for example, but also in particular as ducts in which there is a means for pressing the individual stator plates 40 together . In the center of Fig. 1, the axis of rotation 28 egg nes in the stator 38 rotating rotor is shown. A rotor must be accommodated in the space given by the inner diameter 16 . For stator windings, stator slots 18 are rotatably arranged around the axis of rotation. The flux-guiding ring 24 , which guides the magnetic flux, is located after the stator grooves 18 . This flux-guiding ring 24 is not limited in its symmetry about the axis of rotation 28 either by stator grooves 18 or by cooling channels within the stator 38 .

Symmetrisch zur waagrechten Achse 22 weisen die linke Flanke 30 und die rechte Flanke 32 der Fig. 1 nutartige Kühlkanäle 12 im Ständer 38 auf. Diese Kühlkanäle sind mit Kühlkanalabde ckungen 14 versehen um einen geschlossenen Kühlkanal auszu bilden. Ein dritter zusätzlicher Kühlkanal in der prinzipiel len Form einer Nut im Ständer 38 ist symmetrisch zur senk rechten Achse 20 in der oberen Hälfte der Fig. 1 dargestellt. Auch dieser ist mit einer Kühlkanalabdeckung 14 versehen. Zu sammen mit den Kühlkanälen 10 innerhalb des Ständers 38 erge ben die drei nutartigen Kühlkanäle 12 eine fast symmetrische Kühlung des Ständers 38. Bei guten Kühleigenschaften ist der Ständer 38 mit Kühlkanälen 10,12 so ausführbar, dass eine mi nimalere Achshöhe realisierbar ist. Die Achshöhe ergibt sich gemäß Fig. 1 nach dem unteren Teilmaß 6, wobei zur Achshöhe noch etwaige Befestigungsmittel mit deren Höhe zu addieren sind. Durch die unsymmetrische Gestaltung der Kühlkanäle in nerhalb des Ständers 38 ergeben sich bei gleicher Achshöhe im Vergleich zur elektrischen Maschine mit Ständern 38 mit sym metrischen Kühlkanälen 10 innerhalb des Ständers 38 eine gleichmäßigere Kühlung als bisher, da an den Seiten des Stän ders 38 nutartige Kühlkanäle 12 verlaufen, welche eine gleichmäßige Kühlung weitere Bereiche des Ständers 38 ermög lichen. Am Ständer 38 verlaufende nutartige Kühlkanäle 12 sind groß ausführbar. Große Kühlkanäle haben einen großen Querschnitt. Große Querschnitte weisen einen kleinen Strö mungswiderstand auf und ermöglichen hohe Kühlleistungen. Durch große Querschnitte sind kleinere Lüfter einsetzbar. Kleinere Lüfter sind kostengünstig und leiser ausführbar. Ei ne derartige Ausführungsform des Ständers 38 ist auch bei Guss und geschweißten Ständern möglich.Symmetrical to the horizontal axis 22 , the left flank 30 and the right flank 32 of FIG. 1 have groove-like cooling channels 12 in the stator 38 . These cooling channels are provided with cooling channel covers 14 in order to form a closed cooling channel. A third additional cooling channel in the principle len form of a groove in the stator 38 is shown symmetrically to the vertical right axis 20 in the upper half of FIG. 1. This is also provided with a cooling duct cover 14 . Together with the cooling channels 10 within the stator 38, the three groove-like cooling channels 12 provide almost symmetrical cooling of the stator 38 . With good cooling properties, the stator 38 can be designed with cooling channels 10 , 12 in such a way that a minimal axle height can be achieved. 1, the frame size is obtained according to FIG. After the bottom partial measure 6, wherein the shaft height nor any fastening means are to be added with the amount thereof. Due to the asymmetrical design of the cooling channels within the stator 38 , at the same shaft height compared to the electrical machine with stands 38 with sym metric cooling channels 10 within the stator 38, a more uniform cooling than before, since on the sides of the stander 38 groove-like cooling channels 12 run, which allow even cooling of other areas of the stator 38 . Groove-like cooling channels 12 running on the stator 38 can be made large. Large cooling channels have a large cross section. Large cross sections have a low flow resistance and enable high cooling capacities. Due to the large cross-sections, smaller fans can be used. Smaller fans are inexpensive and quieter. Egg ne such embodiment of the stand 38 is also possible with cast and welded stands.

In Fig. 1 zeigt sich die Abflachung 44 zumindest einer Flanke des Ständers durch das untere Teilmaß 6 und das obere Teilmaß 8. Das untere Teilmaß 6 weist einen kleineren Betrag auf, als das obere Teilmaß 8. Beide Teilmaße 6,8 ergeben addiert das Höhenausmaß 4, welches vom Betrag her kleiner ist als das Breitenausmaß 2. Ist das obere Teilmaß 8 in derselben Größe wie das untere Teilmaß 6 auszuführen, so entfällt in der obi gen Bildhälfte von Fig. 1 der nutartige Kühlkanal 12 mit des sen Kühlkanalabdeckung 14, so dass das Höhenaußenmaß 4 weiter abnimmt im Vergleich zum Breitenaußenmaß 2. Die Ausführungs form mit nur zwei nutartigen Kühlkanälen 12 ist in der Fig. 1 jedoch nicht dargestellt.In Fig. 1, the flattened portion 44 of at least one flank shows the stand by the lower partial measure 6 and the upper partial measure. 8 The lower partial dimension 6 has a smaller amount than the upper partial dimension 8 . Both partial dimensions 6 , 8 add up the height dimension 4 , which is smaller in amount than the width dimension 2 . If the upper partial dimension 8 is to be carried out in the same size as the lower partial dimension 6 , the groove-like cooling channel 12 with the cooling channel cover 14 is omitted in the above half of FIG. 1, so that the external height dimension 4 decreases further compared to the external width dimension 2 . The embodiment with only two groove-like cooling channels 12 is not shown in FIG. 1.

Die Darstellung gemäß Fig. 2 zeigt wie Fig. 1 im Querschnitt den Ständer 38 der elektrischen Maschine. Grundsätzlich tref fen die Erläuterungen zur Fig. 1 auch bei Fig. 2 zu. Beide FIG unterscheiden sich im wesentlichen dadurch, dass Fig. 2 keine nutartigen Kühlkanäle 12 aufweist, sondern diese dort Kühlka näle 10 innerhalb des Ständers 38 darstellt. In vorteilhafter Weise werden dadurch Kühlkanalabdeckungen 14 überflüssig, wo durch die Anzahl der Einzelteile und die damit entstehenden Kosten durch die Handhabung reduziert sind. Dabei ist weiter hin von Vorteil, dass die Außenmaße der elektrischen Maschine reduziert sind, da der vorher durch die Kühlkanalabdeckungen 14 eingenommene Raum nicht mehr beansprucht ist.Like FIG. 1, the illustration according to FIG. 2 shows the stator 38 of the electrical machine in cross section. In principle, the explanations for FIG. 1 also apply to FIG. 2. Both FIG differ essentially in that Fig. 2 does not have a groove-like cooling channels 12 , but these there are Kühlka channels 10 within the stator 38 . In this way, cooling duct covers 14 are advantageously superfluous, where the number of individual parts and the resulting costs for handling are reduced. It is furthermore advantageous that the external dimensions of the electrical machine are reduced, since the space previously occupied by the cooling duct covers 14 is no longer occupied.

Wie in Fig. 1 sind auch in Fig. 2 Kühlkanäle unsymmetrisch be züglich der waagrechten Achse 22 angeordnet. Aus der Unsym metrie ergibt sich ein Vorteil bezüglich des Teilmaßes unten 6 da es im Verhältnis zum Teilmaß oben 8 kleiner ist und so mit bei guter Kühlung zumindest dreier Flanken des Ständers die Achshöhe minimiert ist. Aus der unsymmetrischen Anordnung der Kühlkanäle sowohl innerhalb des Ständers 38 als auch am Ständer 38 durch die nutartigen Kühlkanäle 12 ist kein we sentlicher Nachteil bei der Kühlung begründet, da der Ständer 38 aus einem gut wärmeleitenden Material gefertigt ist. Als Material stehen beispielsweise Eisenbleche oder Aluminium zur Verfügung, welche Wärme gut an naheliegende Kühlkanäle mit dem entsprechenden Kühlmedium wie Luft ableiten. Einer ge ringfügig verschlechterten Entwärmung in einem kleinen Be reich des Ständers 38 steht der große Vorteil einer Bauhöhen reduktion gegenüber, welcher insbesondere bezüglich der Achs höhe einen flexibleren Einsatz von Maschinen unterschiedli cher Leistung und Baugrößen an gleichen Wellen und Einbauor ten ermöglicht.As in FIG. 1, cooling channels are arranged asymmetrically with respect to the horizontal axis 22 in FIG. 2. From the asymmetry there is an advantage with regard to the partial dimension below 6 since it is smaller in relation to the partial dimension above 8 and so the axis height is minimized with good cooling of at least three flanks of the stator. From the asymmetrical arrangement of the cooling channels both within the stator 38 and on the stator 38 through the groove-like cooling channels 12 , there is no significant disadvantage in cooling, since the stator 38 is made of a good heat-conducting material. Iron or aluminum, for example, are available as materials, which dissipate heat well to nearby cooling ducts with the appropriate cooling medium such as air. A slightly deteriorated heat dissipation in a small area of the stator 38 is opposed to the great advantage of a height reduction, which, particularly with regard to the axis height, enables more flexible use of machines of different performance and sizes on the same shafts and mounting locations.

Zur Verbesserung der Kühlung der elektrischen Maschine sind in Kühlkanälen oberflächenvergrößernde Strukturen vorsehbar, jedoch in Fig. 2 nicht dargestellt.To improve the cooling of the electrical machine, surface-enlarging structures can be provided in cooling channels, but are not shown in FIG. 2.

Die Darstellung gemäß Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts des Ständers 38 mit Kühlkanälen 10 innerhalb des Ständers 38 und nutartigen Kühlkanälen 12 am Ständer 38. Da bei weisen beide Ausprägungsformen der Kühlkanäle 10, 12 zumindest teilweise oberflächenvergrößernde Strukturen 46 auf, welche die Kühlwirkung verbessern.The illustration in Fig. 3 shows a detail of a cross section of the stator 38 with cooling ducts 10 within the stator 38 and the groove-like cooling passages 12 on the stator 38. Since both forms of the cooling channels 10 , 12 have at least partially surface-enlarging structures 46 which improve the cooling effect.

Claims

1. Electrical machine with a stand ( 38 ) with Kühlkanä len and a rotor, characterized in that a flattening ( 44 ) is provided on at least one edge of the stand ( 38 ) by reducing the cooling channels ( 10 , 12 ) there.

2. Electrical machine according to claim 1, characterized in that the cooling channels ( 10 ) are arranged within the stand ( 38 ).

3. Electrical machine according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling channels ( 12 ) are arranged groove-like and coverable on the side of the stand ( 38 ).

4. Electrical machine according to claim 1 to 3, characterized in that at least one cooling channel ( 10 , 12 ) has surface-enlarging structures ( 46 ).